淺談單拖船協(xié)助平底駁船靠離三星重工（榮成）船廠的方法

摘? 要：根據(jù)無(wú)動(dòng)力的平底駁船船型特點(diǎn)和操縱特性，結(jié)合榮成港口的氣象水文條件以及拖船的技術(shù)狀態(tài)，通過(guò)力學(xué)分析，提出經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的單拖船協(xié)助其靠離三星重工（榮成）船廠（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“榮成船廠”）的作業(yè)方法。

關(guān)鍵詞：平底駁船;單拖船;力學(xué)分析;錨;控速

0 引 言

無(wú)動(dòng)力的平底駁船（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“平底駁船”）作為傳統(tǒng)海上運(yùn)輸工具有建造成本較低、吃水小而載重量大、裝卸作業(yè)可以垂直方式也可以水平方式實(shí)施的特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)運(yùn)輸某些大型設(shè)施有其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。韓國(guó)三星重工作為世界著名造船企業(yè)在國(guó)內(nèi)山東榮成和浙江寧波等設(shè)有分廠，其生產(chǎn)模式為利用平底駁船從韓國(guó)將鋼板和各種型材、小型舾裝組件、艤裝件等運(yùn)到國(guó)內(nèi)，然后其回程是將國(guó)內(nèi)分廠生產(chǎn)的船舶分段及大尺寸舾裝件等運(yùn)回韓國(guó)船廠總裝合攏，大幅度提高造船效率。筆者在轄區(qū)水域內(nèi)工作幾年，多次引領(lǐng)進(jìn)出榮成船廠的平底駁船，現(xiàn)將作業(yè)中的實(shí)際操作步驟做一個(gè)歸納整理，以期給從業(yè)人員提供參考。

1 平底駁船的船型特點(diǎn)

平底駁船絕大部分為單層平直主甲板型式，便于輪式或履帶式裝載機(jī)械在甲板上展開(kāi)作業(yè)，甲板或貨艙利用率高。水下船體總體呈方箱型，船體寬度自艏至艉在長(zhǎng)度范圍內(nèi)保持不變。通常船艉沒(méi)有舵設(shè)備，部分平底駁船有類(lèi)似尾鰭的結(jié)構(gòu)用以提高航向穩(wěn)定性。其壓載水艙可以方便、靈活地用于調(diào)整吃水及橫傾或縱傾。其輕載時(shí)吃水小，適于淺水區(qū)航行;水線上高度約為水線下深度的3倍，受風(fēng)影響明顯。平底駁船的艏部通常沒(méi)有裝設(shè)碰墊，而其兩舷及艉部包括兩舷與艉封板的轉(zhuǎn)角部分都裝有較為完備的碰墊。因此在不能保證平行靠泊的情況下，保證艉部先接觸碼頭對(duì)船體安全是有利的。

進(jìn)出榮成船廠的平底駁船大部分為萬(wàn)噸級(jí)，箱型船體、甲板平直，總長(zhǎng)85～98 m、最大寬度26～36 m、最大吃水約3.5 m;實(shí)際運(yùn)營(yíng)中其載重量約在2 000～6 000 t，吃水約2.2～2.8 m;平底駁船艏艉均有絞纜機(jī)，其中船艏另有左右錨機(jī)，配雙錨。

2 船隊(duì)帶纜方式及操縱特點(diǎn)

平底駁船在其碼頭前沿水域外由韓國(guó)籍主拖船吊拖，靠泊由港方的港作拖船采用傍拖方式完成。

2.1 帶纜方式

平底駁船吊拖帶纜與他船基本相同;傍拖帶纜采用船艏帶一根首纜和一根掮纜（艏倒纜），船艉帶尾纜，如圖1所示，這些纜繩通常各一根，如纜繩強(qiáng)度不足或磨損較嚴(yán)重應(yīng)帶雙纜或來(lái)回纜。

2.2 傍拖船隊(duì)操縱特點(diǎn)

2.2.1 傍拖船隊(duì)前進(jìn)

由圖1可見(jiàn)（拖船帶在駁船右舷），拖船采用傍拖方式前進(jìn)時(shí)阻力合力作用在A點(diǎn)，推力合力作用在B點(diǎn)。因?yàn)锳、B點(diǎn)均在駁船船中艏艉線右側(cè)，因此要保持船隊(duì)穩(wěn)定前進(jìn)必須通過(guò)拖船施右舵以產(chǎn)生舵力轉(zhuǎn)船力矩來(lái)抵消偏轉(zhuǎn)力矩的作用，而且A點(diǎn)和B點(diǎn)間的距離越大越容易實(shí)現(xiàn)。因此拖船應(yīng)盡可能靠近駁船艉部帶纜，艏纜和掮纜盡可能往前往后帶，無(wú)特殊情況各條纜繩帶好后務(wù)必收緊以利操縱。

2.2.2 傍拖船隊(duì)制動(dòng)/后退

如圖2所示，傍拖船隊(duì)抵達(dá)泊位或者緊急避險(xiǎn)需要制動(dòng)或后退時(shí)，阻力合力作用點(diǎn)A，拖船倒車(chē)?yán)ψ饔命c(diǎn)B都在駁船船中艏艉線右側(cè)，所以傍拖船隊(duì)在減速的同時(shí)將向右側(cè)平移。同時(shí)因?yàn)锳點(diǎn)位于B點(diǎn)之前，因此傍拖船隊(duì)在減速、向右平移的同時(shí)將向右偏轉(zhuǎn);拖船倒車(chē)?yán)υ酱?、艏纜作用點(diǎn)C越靠前偏轉(zhuǎn)角速率越大，偏轉(zhuǎn)幅度越大。當(dāng)拖船一側(cè)水域并不富裕的情況下應(yīng)特別謹(jǐn)慎。

3 風(fēng)致漂移影響

榮成船廠港區(qū)流速較小其影響可以忽略，但因?yàn)楦蹍^(qū)遮蔽條件差，尤其是偏北風(fēng)影響顯著需要注意。其抵港平底駁船平均吃水d約2.0 m，干舷高度平均約3.0～4.0 m。碼頭前沿水域平均海圖水深H大于6.0 m，相對(duì)水深2.0

Vy是靜止?fàn)顟B(tài)下風(fēng)致漂移速度（m/s）;

Va是相對(duì)風(fēng)速（m/s）;

Ba是水線上船體側(cè)面投影面積（m2）;

L是兩柱間長(zhǎng)（m）;

d是平均吃水（m）;

若取風(fēng)速為7.5 m/s，則靜止?fàn)顟B(tài)漂移速度約0.37 m/s。根據(jù)實(shí)船試驗(yàn)，航行中的漂移速度Vy′可按下式計(jì)算。

式中：Vy′是航行中風(fēng)致漂移速度（m/s）;

Vy是靜止?fàn)顟B(tài)風(fēng)致漂移速度（m/s）;

Vx是船縱向運(yùn)動(dòng)速度（kn）。

上式中若按靠泊前平均縱向速度3.5 kn來(lái)計(jì)算，則船隊(duì)漂移速度約0.22 m/s。

如果按照吊拖主拖纜解掉后傍拖船隊(duì)運(yùn)動(dòng)到泊位平均距離800 m、平均速度3.5 kn計(jì)算，其風(fēng)致漂移距離約100 m，而該港口碼頭前沿最大安全水域?qū)挾燃s為360 m，則風(fēng)致漂移距離約占其27.8%，因此風(fēng)致漂移是主要的危險(xiǎn)因素，尤其是攏風(fēng)條件下風(fēng)速遠(yuǎn)大于7.5 m/s時(shí)更需要謹(jǐn)慎對(duì)待。

4 用止蕩錨抑制駁船艏偏轉(zhuǎn)

為在有限水域內(nèi)有效抑制上述“2.2.2”中所述的平底駁船船艏偏轉(zhuǎn)問(wèn)題，錨的正確應(yīng)用成為最佳解決方案，即以止蕩錨形式使用，出鏈長(zhǎng)度為2倍水深。因?yàn)殄^在水底拖動(dòng)，所以按照錨動(dòng)抓力來(lái)計(jì)算其拖動(dòng)距離。榮成船廠所在水域底質(zhì)為泥底或泥沙底，錨動(dòng)抓力系數(shù)按表1查取。

需要用止蕩錨時(shí)平底駁船速度應(yīng)在1.0 kn以下，因?yàn)樗俣容^低時(shí)船體阻力和附加質(zhì)量均忽略不計(jì)，則單錨在水底的拖動(dòng)距離可按下式計(jì)算。

式中：s是錨在水底拖動(dòng)距離（m）;

m是平底駁船質(zhì)量（t）;

v是駁船艏旋轉(zhuǎn)線速度（m/s）;

wa是空氣中錨重（t），水中錨重取其0.87倍;

ca是錨動(dòng)抓力系數(shù)。

假設(shè)抵港平底駁船排水量為3 000 t（實(shí)踐中通常載態(tài)），其前進(jìn)速度低于1.0 kn，排水量的1/2即1 500 t質(zhì)心位于船艏，旋轉(zhuǎn)線速度為2.0 kn，錨重3.5 t（統(tǒng)計(jì)平均結(jié)果），在H/d為2.5的條件下錨在水底的拖動(dòng)距離為15.7 m，這與實(shí)際情況基本相符。

5 幾種典型靠泊作業(yè)

靠泊駁船由主拖船吊拖進(jìn)廠，一般在距泊位2 n mile左右以傍拖型式帶港作拖船。在距泊位500～800 m開(kāi)始解掉吊拖主拖纜。船隊(duì)在航道中的航速一般6～7 kn。綜合考慮傍拖船隊(duì)推力中心偏位的操縱特點(diǎn)和風(fēng)致漂移等因素，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)吊拖主拖纜解掉后傍拖船隊(duì)的運(yùn)動(dòng)速度以3.5～4.5 kn為宜。

5.1 單拖船靠泊B1泊位

B1泊位是該船廠最西端泊位，其西側(cè)為淺灘及礁石，北部及西北部為超范圍養(yǎng)殖區(qū)，按照船廠生產(chǎn)要求駁船只能左舷靠泊。操作步驟如下：

（1）如圖3所示，主拖纜解脫后在圖示①-②船位余速3.5～4.5 kn，由系帶于駁船右后部的傍拖港作拖船進(jìn)車(chē)用舵維持船速并根據(jù)需要調(diào)整航向。令駁船船員將錨備至水面隨時(shí)可拋。

（2）圖示③船位適時(shí)停車(chē)淌航，采取小角度、及早、多次方式來(lái)調(diào)整航向。

（3）圖示④船位有兩個(gè)關(guān)鍵操作，一是將船速剎減到1.5～2.0 kn;二是根據(jù)船位不斷調(diào)整駁船艏向。這里需要注意“2.2.2”中所述拖船倒車(chē)在剎減船速的同時(shí)會(huì)引起駁船艏向右轉(zhuǎn)動(dòng)的特性。

（4）在圖示⑤船位，前進(jìn)速度控制在1.0 kn以下，駁船基本平行貼靠碼頭，開(kāi)始帶纜。需要注意的是，因?yàn)轳g船舷側(cè)碰墊較多因此駁船第一次平行接觸碼頭后可能會(huì)被彈離碼頭且速度快、幅度大;同時(shí)拖船此時(shí)通常需要倒車(chē)將船剎停，因此會(huì)帶來(lái)駁船艏右轉(zhuǎn)，兩種效應(yīng)疊加極有可能將尚未收緊的艏部纜繩崩斷造成事故。因此，為防止此類(lèi)不利情況的發(fā)生，在駁船平行貼靠碼頭的同時(shí)，船艏拋下止蕩錨，出鏈長(zhǎng)度約2倍水深。船艉則由港作拖船控制，將其頂靠碼頭。待所有纜繩帶妥后，將止蕩錨收妥即可。

5.2 單拖船艉靠泊B3泊位

B3泊位因?yàn)榇瑥S主要采用滾裝或滾卸的水平作業(yè)方式，所以根據(jù)駁船船型采用尾靠泊方式。

（1）如圖4所示，在船位①-②之間將錨備妥水面隨時(shí)可拋。

（2）③船位是控制船位和速度的關(guān)鍵位置。因?yàn)锽3泊位靠好后駁船首靠單錨控制，因此錨位必須位于泊位正前方（風(fēng)速低于10 m/s）或偏上風(fēng)位置（風(fēng)速10 m/s以上），錨鏈長(zhǎng)度為方便生產(chǎn)所需的移泊，一般控制在1.5～2.0 kn。風(fēng)速10 m/s以上天氣一般拋2.0～3.0 kn。因此，在此位置附近所做的所有航速和艏向的調(diào)整都是為實(shí)現(xiàn)此目的。

（3）錨拋出后一般出鏈1節(jié)入水剎住，港作拖船開(kāi)始倒車(chē)推船艉將船速由前進(jìn)速度改為后退速度，并完成駁船轉(zhuǎn)向掉頭。

（4）在船位④-⑤之間，根據(jù)駁船艉離碼頭的距離和后退速度適時(shí)松出錨鏈保持其適度受力以控制船艏，利用拖船控制后退速度及船艉位置。

（5）在船位⑤，船艉距碼頭8～10 m剎住錨鏈開(kāi)始帶纜，隨后絞纜配合松錨鏈準(zhǔn)確靠妥泊位正中，調(diào)整好錨鏈?zhǔn)芰?，完成操作?/p>

5.3 單拖船靠泊U1泊位

U1泊位如圖5所示，屬于“U”型槽西岸壁，其長(zhǎng)度僅為60 m，萬(wàn)噸級(jí)駁船靠妥后前部大約1/3船長(zhǎng)在泊位外。單拖船操縱靠泊此泊位綜合了B1和B3泊位的某些特點(diǎn)。歸納如下：

（1）在船位①-②之間，關(guān)鍵是控制船速，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)宜在2.5～3.0 kn之間。將錨備至水面隨時(shí)可拋。船艏備妥至少兩根撇纜繩。

（2）在船位②-③時(shí)是靠泊操作的關(guān)鍵區(qū)間，在控速的同時(shí)連續(xù)大角度向左轉(zhuǎn)向，目的就是為了準(zhǔn)確找到錨位。錨位要求在縱向上靠妥后出鏈長(zhǎng)度1.5～2.0 kn，在橫向上距岸壁延長(zhǎng)線“駁船寬+10～15” m。

（3）在船位③，拋下錨出鏈一節(jié)入水并剎住，拖船開(kāi)始推船艉進(jìn)入“U”型槽，在駁船艏艉線大約與岸壁垂直時(shí)將駁船艏部盡可能推近岸壁打上撇纜至少帶上一根纜繩，然后繼續(xù)推艉掉頭。

（4）在船位④-⑤，根據(jù)需要保持錨鏈和上岸艏部纜繩的適度受力以控制駁船前部，船艉由拖船控制。在入泊后期本著駁船艉部先接觸碼頭并保持住緊密接觸的原則，帶妥所有纜繩，防止艏部先貼近碼頭，以免泊位前端碼頭拐角對(duì)船體造成損害。

5.4 單拖船靠泊U2泊位

如圖6所示，U2泊位位于“U”型槽的槽底，長(zhǎng)160 m。其靠泊操作由前述3個(gè)泊位操作要點(diǎn)綜合而成。

（1）在船位①-②之間，其操作同U1泊位的操作。

（2）進(jìn)入槽口的船位③是第一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，準(zhǔn)確轉(zhuǎn)向、保位非常重要。需要注意入槽轉(zhuǎn)向完成后駁船艏向應(yīng)基本與泊位垂直，船位在縱向上位于泊位后端。

（3）在船位③-④之間是第二個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。此處的關(guān)鍵是控制船速完成掉頭，使駁船平行貼靠碼頭。

（4）駁船接觸碼頭后會(huì)出現(xiàn)上述靠泊B1泊位同樣的問(wèn)題，因此需要在貼靠碼頭同時(shí)拋下止蕩錨以遏制船艏的運(yùn)動(dòng)，待靠妥后將止蕩錨收回。

6 典型的離泊作業(yè)

以U2泊位的離泊為例做一個(gè)簡(jiǎn)單闡述。如圖7所示，解纜前主拖船需要帶好主拖纜（非特殊情況駁船艏均為“八”字龍須纜），主拖船將主拖纜慢慢放出并就拖位，使主拖纜垂直駁船艏艉線并保持適度垂度。港作拖船帶于駁船艉準(zhǔn)備與主拖船一起將駁船平行拖離泊位。隨著位置的改變，待駁船讓清西側(cè)短岸壁后可以讓主拖船漸次加車(chē)并向右轉(zhuǎn)向;調(diào)整港作拖船的用車(chē)以控制駁船艉的運(yùn)動(dòng)。

離泊過(guò)程看似相對(duì)簡(jiǎn)單，但發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于靠泊操作。主要體現(xiàn)在：

（1）離泊駁船通常滿載船體分段，載重常在3 000～5 000 t，并且分段尺寸高大，各方向上均受風(fēng)影響顯著。在船位①-③間，駁船尚位于“U”型槽中，如果主拖船與港作拖船配合不好，在大風(fēng)作用下駁船風(fēng)致漂移顯著，有觸碰岸壁的危險(xiǎn)。

（2）在船位③-④間，需要特別注意駁船此時(shí)主要運(yùn)動(dòng)姿態(tài)是轉(zhuǎn)向，其南北方向上由初始平行離泊帶來(lái)的余速衰減很快，在冬季西北大風(fēng)影響下很容易被壓向東側(cè)岸壁造成危險(xiǎn)。

（3）在船位④-⑤間，需要注意主拖船的漸次加車(chē)和轉(zhuǎn)向節(jié)奏控制，特別是主拖纜與主拖船艏艉線之間夾角的大小，嚴(yán)防出現(xiàn)橫拖置主拖船于險(xiǎn)地。

7 結(jié) 語(yǔ)

平底駁船水下線型和水上受風(fēng)結(jié)構(gòu)均有別于普通船舶，在拖帶作業(yè)中有其操縱特性，主要體現(xiàn)在直航性差、旋回性好、受風(fēng)影響顯著、慣性小等，對(duì)其操縱特性在深刻認(rèn)知的基礎(chǔ)上趨利避害、變害為利是操縱指揮者制定作業(yè)方案的基本原則。因此，駕引指揮人員在平底駁船拖帶作業(yè)前應(yīng)多考慮可能遇到的困難，根據(jù)作業(yè)當(dāng)時(shí)的客觀條件來(lái)制定切實(shí)可行的作業(yè)方案;對(duì)各方面配合可能會(huì)出現(xiàn)的不協(xié)調(diào)留有充分的準(zhǔn)備并做好應(yīng)急預(yù)案。只要方案合理、措施得力、各方協(xié)調(diào)，就能保證作業(yè)安全。

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作者簡(jiǎn)介：

王光輝，一級(jí)引航員，本科，（E-mail）pilotwgh@163.com，18006312996